本书是一部介绍非晶晶化粉末冶金钛合金制备理论与实践的材料科学专著。全书共10章，首先介绍高强钛合金和非晶晶化理论的研究与应用现状。然后介绍非晶/晶态合金粉末的烧结致密化机制和致密化原子扩散系数，系统阐述粉末物性参数与烧结工艺参数等致密化影响因素、致密化定量化评估物理量、烧结致密化机制三者之间的内在关联，并对其中涉及的多组元粉末非晶化机制等理论进行介绍。在此基础上，重点介绍固态烧结和半固态烧结高强钛合金的超细晶和双尺度结构形成机制、微观组织演化与力学性能调控机制，进而分析其强化机制，并对其中涉及的合金成分设计准则等理论进行介绍。最后系统分析粉末原料的非晶含量和非晶粉末的晶化机制对烧结钛合金组织性能的影响机理，阐释采用非晶粉末原料和基于非晶晶化理论制备高强钛合金的必要性。
样章试读
目录
- 目录
序言
前言
第1章 高强钛合金的研究现状 1
1.1 钛与钛合金简介 1
1.1.1 钛的起源和发展 1
1.1.2 钛与钛合金粉末制备技术 2
1.1.3 钛合金的分类 4
1.2 细晶钛合金 8
1.2.1 细晶钛合金的主要制备方法 9
1.2.2 细晶钛合金的结构及特性 11
1.3 钛合金的发展机遇与挑战 14
1.3.1 钛合金发展的不足 14
1.3.2 钛合金发展展望 14
参考文献 15
第2章 非晶晶化理论及其应用现状 17
2.1 引言 17
2.2 晶化动力学理论及其应用 18
2.2.1 晶化动力学理论 19
2.2.2 晶化动力学理论应用 21
2.3 形核长大理论及其应用 23
2.3.1 形核长大理论 23
2.3.2 形核长大理论应用 24
2.4 过冷液体的黏性流动特性及应用 25
2.4.1 过冷液体的黏性流动特性 25
2.4.2 黏性流动特性应用 27
参考文献 29
第3章 机械合金化多组元粉末的非晶化机制 33
3.1 引言 33
3.2 不同体系非晶合金粉末的物性对比 34
3.2.1 成分设计原则 34
3.2.2 合金粉末的机械合金化过程 35
3.2.3 不同体系非晶合金粉末的物性对比 37
3.3 不同体系非晶合金粉末的非晶化机制 40
3.3.1 尺寸错配 40
3.3.2 负混合焓 42
3.3.3 金属间化合物增多 47
参考文献 50
第4章 非晶/晶态合金粉末的烧结致密化机制 52
4.1 引言 52
4.2 晶态合金粉末的烧结致密化机制 53
4.2.1 粉末物性分析 53
4.2.2 球磨/雾化合金粉末致密化行为的对比分析 55
4.2.3 综合影响因子与黏性流动激活能的定量化 58
4.2.4 综合影响因子与黏性流动激活能控制的致密化机制 60
4.3 非晶合金粉末的烧结致密化机制 62
4.3.1 粉末物性分析 62
4.3.2 非晶/晶态合金粉末致密化行为的对比分析 64
4.3.3 烧结过程中非晶合金粉末黏性流动激活能的定量化 68
4.4 晶态/非晶合金粉末的烧结致密化机制与致密化行为的关联 71
4.4.1 晶态合金粉末的烧结致密化机制与致密化行为的关联 71
4.4.2 非晶合金粉末的烧结致密化机制与致密化行为的关联 72
参考文献 75
第5章 非晶/晶态合金粉末的致密化原子扩散系数 77
5.1 引言 77
5.2 非晶合金粉末的致密化原子扩散系数 78
5.2.1 粉末物性分析 78
5.2.2 升温速率对非晶合金粉末致密化行为的影响 80
5.2.3 非晶合金粉末升温速率相关原子扩散系数控制的致密化机制 81
5.2.4 压力对非晶合金粉末致密化行为的影响 85
5.2.5 非晶合金粉末压力相关原子扩散系数控制的致密化机制 86
5.2.6 粉末形状对非晶合金粉末致密化行为的影响 90
5.2.7 粉末形状相关原子扩散系数控制的致密化机制 92
5.3 晶态合金粉末的致密化原子扩散系数 95
5.3.1 粉末物性分析 95
5.3.2 升温速率对晶态合金粉末致密化行为的影响 96
5.3.3 晶态合金粉末升温速率相关原子扩散系数控制的致密化机制 98
5.3.4 压力对晶态合金粉末致密化行为的影响 104
5.3.5 晶态合金粉末压力相关原子扩散系数控制的致密化机制 106
5.3.6 粉末粒径对晶态合金粉末致密化行为的影响 107
5.3.7 粉末粒径相关原子扩散系数控制的致密化机制 111
5.4 非晶/晶态合金粉末致密化原子扩散系数的对比分析 113
参考文献 115
第6章 固态烧结非晶合金粉末制备超细晶钛合金 118
6.1 引言 118
6.2 成分设计原则 119
6.2.1 高强结构钛合金成分-结构设计 119
6.2.2 低模量医用钛合金成分设计 121
6.3 烧结参数对超细晶钛合金组织性能的影响 124
6.3.1 升温速率 124
6.3.2 烧结温度 128
6.3.3 保温时间 130
6.4 不同体系超细晶钛合金组织性能的对比分析 132
6.4.1 高强结构钛合金体系 132
6.4.2 低模量医用钛合金体系 136
6.5 超细晶结构的形成机制 149
参考文献 154
第7章 半固态烧结非晶合金粉末制备双尺度钛合金 159
7.1 引言 159
7.2 基于单相熔化半固态烧结制备双尺度钛合金 161
7.2.1 双尺度TiNbCuNiAl合金 161
7.2.2 双尺度TiNbCoCuAl合金 166
7.2.3 单相熔化半固态烧结双尺度结构形成机理 174
7.3 基于共晶反应半固态烧结制备双尺度钛合金 177
7.3.1 成分设计原则 177
7.3.2 不同体系多组元双尺度钛合金 178
7.3.3 五组元双尺度钛合金 182
7.3.4 共晶反应半固态烧结双尺度结构的形成机理 188
7.4 双尺度钛合金与其他高强钛合金的性能对比分析 190
参考文献 194
第8章 固态/半固态烧结钛合金的强化机制 198
8.1 引言 198
8.2 固态烧结超细晶钛合金的强化机制 198
8.2.1 固态烧结超细晶钛合金的组织性能 198
8.2.2 固态烧结超细晶钛合金的形变机制 202
8.3 半固态烧结双尺度钛合金的强化机制 207
8.3.1 超细晶+微米晶双尺度钛合金的强化机制 207
8.3.2 超细晶+纳米晶双尺度钛合金的强化机制 211
8.3.3 超细晶层片共晶+微米晶双尺度钛合金的强化机制 218
8.4 形变诱发Laves相的强化机制 225
8.4.1 形变过程中的组织演变 226
8.4.2 原位诱发Laves相的强化机制 230
参考文献 233
第9章 粉末非晶含量对烧结钛合金组织性能的影响 240
9.1 引言 240
9.2 粉末非晶含量对固态烧结超细晶钛合金组织性能的影响 240
9.2.1 粉末物性分析 241
9.2.2 粉末非晶含量对超细晶钛合金组织演变的影响 243
9.2.3 粉末非晶含量对超细晶钛合金力学性能的影响 245
9.2.4 粉末非晶含量对超细晶钛合金断口形貌的影响 246
9.3 粉末非晶含量对单相熔化半固态烧结双尺度钛合金组织性能的影响 247
9.3.1 粉末物性分析 247
9.3.2 粉末非晶含量对双尺度钛合金组织演变的影响 250
9.3.3 粉末非晶含量对双尺度钛合金力学性能的影响 253
9.3.4 粉末非晶含量对双尺度钛合金断口形貌的影响 254
9.4 粉末非晶含量对共晶转变半固态烧结双尺度钛合金组织性能的影响 255
9.4.1 粉末物性分析 255
9.4.2 粉末非晶含量对双尺度钛合金组织演变的影响 257
9.4.3 粉末非晶含量对双尺度钛合金力学性能的影响 260
9.4.4 粉末非晶含量对双尺度钛合金断口形貌的影响 261
参考文献 262
第10章 非晶合金粉末晶化机制与烧结钛合金组织性能的关系 264
10.1 引言 264
10.2 不同升温速率下相同成分非晶合金粉末晶化机制与烧结钛合金组织性能的关系 264
10.2.1 非晶合金粉末阿夫拉米指数的定量化 264
10.2.2 非晶合金粉末晶化机制与烧结钛合金组织性能的关系 266
10.3 不同成分非晶合金粉末晶化机制与烧结钛合金组织性能的关系 269
10.3.1 元素微量变化对五元非晶合金粉末晶化机制的影响 272
10.3.2 微量替换元素对五元非晶合金粉末晶化机制的影响 278
10.4 不同晶化条件下非晶合金粉末晶化机制与烧结钛合金组织性能的关系 285
10.4.1 非等温和等温晶化条件下超细晶结构的形成机理 286
10.4.2 非等温和等温晶化机制对超细晶钛合金组织性能的影响 294
参考文献 297
京公网安备 11010102004214号